机械毕业设计1486小型荞麦播种机施肥播种旋耕机构三维建模及仿真Word格式.docx

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摘要

随着我国荞麦科研和产业开发的发展，荞麦在农业生产中的地位越来越高。

目前我国大中型播种机技术比较成熟，但受体积，转弯半径和配套动力的制约，不适合小地块作业。

而我国个体农户较多，种植面积较小。

因此本文设计了一种小型荞麦播种机，该播种机由拖拉机牵引，能一次完成施肥，播种，镇压作业。

本文对播种机的排种器，开沟器，镇压轮以及覆土器等关键部件进行了设计确定了工作部件的关键参数,最后对关键部件进行了强度校核，各部件均能满足要求。

关键词：

小型播种机播种机构开沟器

Abstract

Inourcountry,Withthedevelopmentofourscientificresearchandindustrial,strawisbecomingmoreandmoreimportantinagriculturalproduction.Atpresent,thelargeandmedium-sizedseedertechnologiesarerelativelymature.Butlimitedbythevolume,turningradiusandmotivepowerconstraints,theyarenotsuitableforsmall-blockoperation.However,particularpeasanthouseholdofourcountryismore,butcultivatedareaisless.Sothispaperdesignedasmall-sizedseederforstraw.Theseederishauledbythetractor,itcanfinishedfertilizingandseed,coveringsoilandcompactingatonetime.Thispaperdesignedtheopener,theseedingdrillerandotherworkingparts,determinedthekeyparametersofeverycomponent.Finallyhascarriedontheintensityexaminationtothekeycomponents,variouspartscansatisfytherequest.

Keywords：

smallseederdisseminatorfurrower

绪论

我国的农业机械相对于发达国家还比较落后。

美国等发达国家20世纪初就开始积极推进土地的规模经营，并实现了机械力对人力和畜力的替代，20世纪70年代实现了全面机械化，进入90年代后全球卫星定位系统广泛应用于农业生产中，农业工人的装备水平已经接近或超过产业工人。

而我国目前仍实行以农户家庭为单位的小规模经营，农业机械虽有一定程度的推广和应用，但人力、畜力以及传统的耕作习惯和耕作方式仍占主导地位。

据国际年鉴统计，我国平均每个经济活动人口占有耕地面积0.2公顷，占世界平均水平的44.1%，占美国平均水平的0.7%；

每千人化肥施用量64.6吨，略高于亚洲平均水平，但仅占世界平均水平的67.5%，占美国平均水平的1.2%。

科学技术在农业生产中的应用虽逐年增加，但应用的广度和深度都远远不够。

在这种形式下，我们要提高我国农业水平，就要实施农业机械化，但对于我国小规模经营的现状，实施大型播种机械难度很大。

因此本课题设计出的小型荞麦播种机，它具有结构简单、功率消耗小、体积小等特点，对推广农业机械化相当有利。

荞麦为一年生草本植物，生育期短，抗逆性强，极耐寒瘠，当年可多次播种多次收获（荞麦种子如图1所示）。

茎直立，下部不分蘖，多分枝，光滑，淡绿色或红褐色，有时有稀疏的乳头状突起。

叶心脏形如三角状，顶端渐尖，基部心形或戟形，全缘。

托叶鞘短筒状，顶端斜而截平，早落。

花序总状或圆锥状，顶生或腋生。

春夏间开小花，花白色；

花梗细长。

果实为干果，卵形、黄褐色，光滑。

茎紫红色,叶子三角形，开白色小花，子实黑色，磨成面粉供食用。

荞麦播种3～5天就能出苗，并快速地生长发育，封拢后能抑制大多数杂草生长。

种荞麦省时省工，在农时安排上，荞麦从耕翻、播种到管理，通常都在其它作物之后，可调节农时，全面安排农业生产，实现低投入高产出的经济效益。

随着中国荞麦科研和产业开发的发展，荞麦在农业生产中的地位正在由“救灾补种”作物转变为农民脱贫致富的经济小作物。

但是目前的荞麦并没有较为专用的播种机，已经不能跟上社会需求，因此本次设计的是一个山地用小型荞麦播种机。

图1

1.1本课题研究的背景、目的和意义

粮食是维持人类社会生存和发展的最基本的生活资料是最具基础性战略性的物资提高粮食产量、保障粮食安全是保持国家社会稳定、保证国民健康、保障国民经济发展的基础和前提，也是农业科技工作的首要任务。

机械化水平是衡量农村、农业发展水平的重要标志，是确保提高农村生产力，促进更多的劳动力转移，彻底改变传统的小农经济耕作方式的前提和依据。

随着社会主义新农村建设步伐的不断加大，中央加大对农业和农村发展的支持力度，农村的机械化水平逐年提高。

我国农业发展已进入“高产、高效、优质、安全”新阶段，从而也引发了对提高农业机械化程度的强烈要求。

1.1.1研究的目的和意义

荞麦在我国属于经济作物，目前大部分地区都未实现播种机械化。

小型荞麦播种机同时考虑到了农户经营面积少，作业地块小等特点，且功能较多，可一次性完成化肥深施、播种、镇压保墒等多道工序，与传统的耕作方式相比，具有减少作业程序，省工省力，节本增效，提高化肥利用率，保护环境，抑制沙尘暴，增产粮食等优点。

通过改变开沟器的形状和安装形式能有效解决作业时的壅堵现象。

此外还能改善土壤结构，提高出苗率、品质和产量，降低化肥施用量30%左右；

可在平原和丘陵地区的小平原上作业。

因此有着较高的应用价值和广阔的推广前景。

1.2国内外播种机的研究现状

1.2.1国外机具研究现状

目前国外对播种机具的研究已取得了较大的成就。

国外农场的土地面积一般比较大，田间拖拉机的功率也较大，国外的播种机大都以大中型为主，它们基本是多梁牵引式大型播种机（如图2所示），横梁多、开沟器之间间距大，播种机又宽又重，一般都是气力式的，土壤工作部件也做得比较复杂。

但转弯半径大，需要很长的地头，主要用于大面积作业，与我国地块小的实际情况相差甚远。

如美国的USDA型、JohnDeer型和澳大利亚的KMC型等播种机的性能等都比较优良。

然而，由于种植方式、土地条件以及经济发展等多种因素，国外的播种机从其结构和工作性能方面均不能适应在我国土地条件下使用。

图2澳大利亚锄铲式播种机图

美国JohnDeere1590No-tillDrill设计用于普通耕作和保护性耕作情况下的谷物播种整机开沟器为双排结构，播种行数为16行。

排种（肥）器为外槽轮式，开沟器为圆盘切刀式，为此开沟器单体较重，有利于免耕作业。

开沟器单体仿形，土壤扰动小，坚固耐用。

圆盘切刀直径为45.72cm，刃锋角度为20o，标准配置为单圆盘开沟器，行距18.4-24.5mm可调，如拧松前方固定螺栓则可使行距加大到36.8-49mm。

单体仿形为压簧式，压簧可给每个开沟器提供734-2000N的压力使其入土或用于切割残茬。

1.2.2国内播种机研究概况

中国从20世纪50年代引进了谷物条播机、棉花播种机等。

40多年来，几代农业机械化工作者汲取传统抗旱耕作法的精华，并结合现代耕作技术与机械化手段，已先后研制出一批机械化程度较高的旱地耕作机具，它们将逐步取代传统的耕作机具，现已形成了适用于不同区域的机械化耕作体系。

但目前国内生产施肥播种机的专业厂产品开发能力很弱，现有的施肥播种机在产品数量质量和上都不能满足生产需要。

而且存在对地域和土壤条件适宜能力差、机具通过能力不强、可靠性差，不能一次完成开沟、排种、排肥、覆土、镇压功能等问题。

图3是由中国农业大学研制的2BMF-9型小麦免耕覆盖播种机。

它采用了双排梁结构，使同一排梁上的开沟器间距达到40cm，采用了专利产品“复合型开沟器”实现现种肥垂直分施，种肥间距可达到5cm以上，但是体积大，不适合小地块作业。

图32BMF-9型小麦免耕覆盖播种机

图4LZFB-200（14）系列联合整地施肥播种机

如图4所示，LZFB-200（14）系列联合整地施肥播种机是由旋耕机部分和播种、施肥部分组合而成的农业机械，一次完成旋耕碎土、施肥、播种和震压等多种农艺，适用于种子直径不小于2mm麦类、玉米、豆类、花生等农作物的旋耕、播种作业，也可单独完成旋耕、整地作业。

但是制造成本高，价格昂贵，得不到很好的普及。

我国个体农户较多，地块较小，为了操纵灵活，播种机一般都设计为悬挂式的，质量相对比较小。

但是由于土壤容重一般较高，故要求播种机单体又必须有一定的重量才能达到入土开沟的目的。

同时，在我国拖拉机功率有限，播行不能太多，否则播种机工作阻力太大，而拖拉机动力不足，这就要求我们必须在现有的条件下，选择或设计合适的小型稻麦两用施肥播种机。

1.3课题研究的主要任务、内容与方法

1.3.1课题的主要任务

本课题的主要任务是根据国内外研究现状完成一台小型荞麦播种机的总体设计。

总结现在已有的播种机的不足，对其进行改进，设计出适合我国荞麦种植的播种机械。

设计时不仅要确定各部件的结构还要确定最佳的工作参数，使其适合各种田地环境，工作效果最优化。

1.3.2本课题研究的内容

该课题主要完成对小型荞麦播种机的总体构造的设计。

用CAD制图软件进行整体机构设计分析，包括排种器，排肥器，种肥箱，开沟器，镇压轮等的设计。

设计分析后对各关键部件进行校核，使其满足工作要求。

并用solidworks进行建模仿真。

2小型荞麦播种机总体结构的设计

2.1农艺要求

（1）能按质量完成播种作业，适时播种，适量播种，保证合理的播种深度；

（2）能适应小地块作业；

（3）能改善土壤状况，上下层土壤不翻转，土壤侧向位移小，保墒蓄水，提高地表积温；

（4）可以一次完成播种，施肥，镇压等工序。

2.2机具要求

（1）针对我国农业动力机械马力小的特点，设计播种机具，机组作业速度5.4km/h；

（2）结构简单，使用方便，尽量减轻机具质量；

（3）作业时稳定性好，播深和播量均匀。

易于操作，减少作业过程中机具的振动；

（4）地轮滑移率应该在农艺要求的范围之内；

（5）要有很好的上下左右仿形功能，覆土镇压效果要好，播种作业后，仍然能保持良好的地形。

2.3播种机的性能要求和性能指标

播种应根据当地的作物栽培制度，农艺要求进行作业。

播种时要求播种量满足农艺要求且可调；

种子在田间分布均匀合理，保证播深、株距、行距一致且可调；

种子播在湿土层中且用湿土覆盖；

施肥时要求肥料施于侧下方，种子损伤率低。

播种机的性能指标是评价其工作质量的标准，常用如下指标来评价：

①总排种稳定性：

播种机在规定的工作条件下排种量的稳定程度，即在播种机允许的工作环境内（如允许在±

10º

的坡地播种，允许机速在一定范围内变化，允许种箱没种子量变化，等等）总排种量保持不变。

田间可用不同行程或不同地段的整机总排量的变异系数或相对误差